Adaptive 1-D Transforms Order Selection Methods for Performance Improvement of SA-DCT

It's noticed that the SA-DCT (Shape-Adaptive Discrete Cosine Transform) produces different 2-dimensional transform coefficients according as the first 1-dimensional transform is applied in horizontal or vertical direction for an arbitrarily shaped boundary block. Performing the first 1-dimensional transform in the direction, which has higher spatial correlation or smaller shifting distance, can compact the energy on the smaller number of AC coefficients around DC. This paper shows, experimentally, the compaction capability improvement by choosing the first 1-dimensional transform direction with higher spatial correlation or smaller shifting distance. Two adaptive selection methods are proposed to decide efficiently the spatial direction with higher correlation in a boundary block. One is based on the gradients between DC coefficients of neighboring and current blocks, and the other is based on the final coding efficiency that means the number of bits required for coding the block. Using the MPEG-4 video coder, the proposed method shows coding efficiency gain up to 10.87% compared to the conventional SA-DCT method.

SA-DCT 성능 향상을 위한 적응적 1차원 변환 순서선택방법

물체 단위의 동영상 컨텐츠(contents) 저작 부호화를 가능하게 하는 SA-DCT (Shape-Adaptive Discrete Cosine Transform)는 기존의 블록 DCT와는 달리 수평과 수직 방향의 1차원 변환을 수행하는 순서에 따라 서로 다른 변환 결과를 보인다. 변환 대상 블록의 수평과 수직 방향 중 상관 관계가 크거나 변환시 화소의 이동이 작은 방향으로 먼저 1차원 변환을 수행함으로써 최종 2차원 변환된 계수들의 에너지 분포가 DC 계수를 중심으로 보다 집중화 됨을 알 수 있었다. 본 논문에서는 공간 상관도가 높은 방향으로 먼저 1차원 변환을 적용하므로써 보다 높은 에너지 집중화가 이루어짐을 실험적으로 확인한다. 그리고 1차원 변환 방향 순서를 매 블록별로 적응적으로 결정하기 위하여 두가지 방법을 제안한다. 하나의 방법은 주변 블록과 현재 블록의 DC 값들의 경사도를 이용하는 간접적 방법이며, 또다른 방법은 블록의 2차원 변환 데이터를 부호화하여 발생되는 비트수를 비교하는 직접적 방법이다. 제안 방법들을 MPEG-4 동영상 부호화기에 적용하여 모의 실험한 결과, 제안된 적응적 SA-DCT 방법이 기존의 SA-DCT에 비하여 경계 블록에서 최대 10.87%의 부호화 비트 감소 효과가 있음을 알 수 있었다.